专题4-平行板电容器模型-高考物理电场常用模型(原卷版)

2023年高考物理静电场常用物理模型最新模拟题精练专题4.平行板电容器模型一．选择题1.（2023湖南名校质检）如图所示，光滑的水平面上静止着一辆小车（用绝缘材料制成），小车上固定一对竖直放置的带电金属板，在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b。一个质量为m、带电量为－q的小球从小孔a无初速度进入金属板，小球与左金属板相碰时间极短，碰撞时小球的电量不变且系统机械能没有损失，小球恰好从小孔b出金属板，则（）A．小车（含金属板）和球组成的系统动量守恒但该系统运动过程中机械能不守恒B．小车（含金属板）和球组成的系统动量不守恒但该系统运动过程中机械能守恒C．当小球运动到小孔b时，小球速度一定竖直向下，且小车刚好回到初始位置D．以上答案都不正确2.（2021四川成都一模）如图，绝缘座放在光滑水平面上，间距为d的平行板电容器竖直固定在绝缘座上，A板有小孔O，,水平绝缘光滑杆穿过O固定在B板上，电容器、底座和绝缘杆的总质量为M。.给电容器充电后，一质量为m的带正电环P套在杆上以某一速度v.对准O向左运动，在电容器中P距B板最近的位置为S.，OS=。若A、B板外侧无电场，P过孔O时与板无接触，不计P对A、B板间电场的影响。则A.P在S处的速度为0B.P从O至S的过程中，绝缘座的位移大小为C.P从O至S的过程中，绝缘座的位移大小为D.P从O至S的过程中，整个系统电势能的增加量为3.(2021黑龙江大庆三校清北班质检).如图甲所示是电容器充、放电电路。配合电流传感器，可以捕捉瞬间的电流变化，并通过计算机画出电流随时间变化的图像。实验中选用直流8V电压，电容器选用电解电容器。图甲图乙先使单刀双掷开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可瞬间完成。然后把单刀双掷开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流传入计算机，图像上显示出放电电流随时间变化的I－t曲线，如图乙所示。以下说法正确的是()A．电解电容器用氧化膜做电介质，由于氧化膜很薄，所以电容较小B．随着放电过程的进行，该电容器两极板间电压逐渐减小C．由传感器所记录的该放电电流图像可以估算出该过程中电容器的放电电荷量D．通过本实验可以估算出该电容器的电容值4.（2020江苏模拟2）如图所示，一平行板电容器的电容为C，所接电源的电动势为E，两板间a、b、c三点的连线构成一等腰直角三角形．三角形的两直角边长均为L，其中ab边与两板平行，当一个－q的检验电荷从无限远处被移到极板间的a点时，电场力做的功为W.下列说法中正确的是()A.电容器所带电荷量为CEB.检验电荷在a点的电势能WC.检验电荷在a点的电势为eq\f(W,q)D.若增大两板间距离时，a、c两点间电势差不变5、（2020高考精优预测卷）如图所示的电路中，和为两个水平放置的平行板电容器，板间有一点，闭合开关，待电路稳定后将开关断开。现将一有机玻璃板(图中未画出)插入板间，则下列说法正确的是()A、平行板电容器的电容减小 B.点电势降低

C.两板间的电场强度增大 D.电阻中有向右的电流6、(2023·四川名校联考)如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略，一带负电的油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是()A．平行板电容器的电容将减小B．带电油滴的电势能将减少C．静电计指针的张角变小D．若将上极板与电源正极断开后，再将下极板左移一小段距离，则带电油滴所受的电场力不变7.（2020高考精优预测卷）如图所示的电路中，和为两个水平放置的平行板电容器，板间有一点，闭合开关，待电路稳定后将开关断开。现将一有机玻璃板(图中未画出)插入板间，则下列说法正确的是()A、平行板电容器的电容减小 B.点电势降低

C.两板间的电场强度增大 D.电阻中有向右的电流8．（6分）（2023山东潍坊名校联考）如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（）A．仍然保持静止 B．竖直向下运动 C．向左下方运动 D．向右下方运动9.如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q＞0)的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为－q的粒子。在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距eq\f(2,5)l的平面。若两粒子间相互作用力可忽略。不计重力，则M∶m为()A.3∶2 B.2∶1C.5∶2 D.3∶110.(2023·河北省邢台名校联考)如图所示，空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P.现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向运动，恰能运动到P点．若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从P′点由静止释放，则()A．金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变B．金属板A、B间的电压减小C．甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同D．乙电子运动到O点的速率为2v011.(多选)如图5所示，带电小球自O点由静止释放，经C孔进入两水平位置的平行金属板之间，由于电场的作用，刚好下落到D孔时速度减为零。对于小球从C到D的运动过程，已知从C运动到CD中点位置用时t1，从C运动到速度等于C点速度一半的位置用时t2，下列说法正确的是()A.小球带负电B.t1<t2C.t1>t2D.将B板向上平移少许后小球可能从D孔落下12.如图所示，D是一只二极管，AB是平行板电容器，在电容器两极板间有一带电微粒P处于静止状态，当两极板A和B间的距离增大一些的瞬间(两极板仍平行)，带电微粒P的运动情况是()A.向下运动 B.向上运动C.仍静止不动 D.不能确定13．（2020湖北八校第二次联考）如图所示，平行板电容器水平放置，开关S断开，电源通过二极管给电容器充电，一带电粒子从上、下极板左侧正中央的O点以一定速度平行于极板射入，恰好从下极板右侧边缘飞出，不计粒子自身重力和空气阻力，极板间电场可视为匀强电场，若粒子打到极板上即被吸收。以下情形，保持入射点O的位置不变，其中说法正确的是A．将开关保持闭合，若上极板稍向下移动，要求粒子仍能从下极板右侧边缘飞出，则需要增大入射速度

B．将开关保持闭合，若将下极板稍向上移动，粒子在极板间运动时电势能减少量变小

C．开关保持断开，若上极板稍向下移动，粒子仍能从极板右端射出

D．开关保持断开，若将上极板稍向上移动，粒子会打到下极板上二．计算题1.（2022·江苏南通二诊）如图是研究光电效应的实验电路图，M、N为两平行正对半径为R的圆形金属板，板间距为d.现用细光束光照射N极板的圆心时，发生光电效应.调节滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为UC时，电流表示数恰好为零.假设光电子只从极板圆心处发出，已知电子量为m，电量为e，忽略场的边界效应和电子之间的相互作用.求：（1）光电子的最大初速度；（2）交换图示电路中电源的正负极，电流达到饱和时的最小电压.2.（2021山西太原期末）如图，真空中相距为d的两块平行金属板M、N与恒压电源相连，电键S闭合后，M、N间产生匀强电场，一带电粒子，沿平行极板方向从与M板相距的P点射入电场，恰好打在N板中央。不考虑重力的影响，为使该粒子能够飞出电场，问：(1)若保持S闭合，N板应向下移动多少？(2)若断开S，N板应向下移动多少？

3.如图所示，水平放置的两平行金属板